Catégorie : PC

Programme de colles de la semaine 11 du 22/11 au 26/11

– Statique des fluides : révisions de PCSI (cours et exercices)

– Mécanique des fluides 1 : Cinématique des fluides (cours et exercices) → MF1_plan

– Mécanique des fluides 2 : Dynamique des fluides réels (cours et exercices) → MF2_plan

– Mécanique des fluides 3 : Dynamique des fluides en écoulement parfait (en cours seulement, et uniquement sur la question ci-dessous) → MF3_plan

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A l’attention des interrogateurs, suggestions de questions de cours :

• SF : Citer la relation fondamentale de la statique des fluides. L’intégrer pour exprimer l’évolution de la pression avec l’altitude P=P(z) : 1) pour un fluide incompressible (ρ=cte) dans le champ de pesanteur uniforme 2) dans le cas du modèle de l’atmosphère isotherme.
• MF1 : Établir l’expression de la dérivée particulaire de la masse volumique ρ.
• MF1 : En coordonnées cartésiennes, donner l’expression de grad(φ), div(v), rot(v), (v.grad)ρ, (v.grad)v en coordonnées cartésiennes (où v est le champ – vectoriel – de vitesse). Préciser quels champs sont scalaires et quels champs sont vectoriels.
• MF1 : Établir l’équation locale de conservation de la masse à 1D, en géométrie cartésienne.
• MF2 : Capacité 2.(b) du chapitre MF2.
• MF2 : Définir le nombre de Reynolds, l’évaluer sur un exemple, et caractériser l’écoulement.
• MF3 : Démontrer le théorème de Bernoulli (version écoulement irrotationnel ou non)
  

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A l’attention des étudiants :

– pour les révisions de statique des fluides vous pouvez vous entraîner sur des exercices / problèmes de la fiche suivante : MF0_ex (correction : MF0_ex_cor et MF0_pb2_cor)

– pour le chapitre MF2, les exercices à savoir faire pour cette semaine de colles sont : ex 1, 2 , 4 et 5

– Pour mercredi 24/11 : MF2 finir ex 3 et faire le 6

Travaux pratiques

TP Modulation et démodulation

Cours

Mécanique des fluides 2 : Dynamique des fluides réels (→ fin)

Mécanique des fluides 3 : Dynamique des fluides en écoulement parfait (→ IV.1)

Pour compléter les chapitres :

Travail à faire

Pour mercredi : MF1 finir ex 9 faire le 10 ; MF2 ex 4

Pour jeudi : MF2 ex 2 et 3

Pour vendredi : MF2 ex 5

Travaux dirigés

TD MF2

Programme de colles de la semaine 10 du 15/11 au 19/11

– Thermodynamique 4 : Rayonnement thermique (cours et exercices) → T4_plan

– Statique des fluides : révisions de PCSI (cours et exercices)

– Mécanique des fluides 1 : Cinématique des fluides (cours et exercices) → MF1_plan

– Mécanique des fluides 2 : Dynamique des fluides réels (en cours seulement, et uniquement sur la question ci-dessous) → MF2_plan

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A l’attention des interrogateurs, suggestions de questions de cours :

• T4 : Donner la définition d’un corps noir et faire une application numérique sur la loi de Stefan ou Wien (la loi étant fournie).
• T4 : Expliquer qualitativement le principe de l’effet de serre.
• SF : Citer la relation fondamentale de la statique des fluides. L’intégrer pour exprimer l’évolution de la pression avec l’altitude P=P(z) : 1) pour un fluide incompressible (ρ=cte) dans le champ de pesanteur uniforme 2) dans le cas du modèle de l’atmosphère isotherme.
• MF1 : Établir l’expression de la dérivée particulaire de la masse volumique ρ.
  
• MF1 : En coordonnées cartésiennes, donner l’expression de grad(φ), div(v), rot(v), (v.grad)ρ, (v.grad)v en coordonnées cartésiennes (où v est le champ – vectoriel – de vitesse). Préciser quels champs sont scalaires et quels champs sont vectoriels.
  
• MF1 : Établir l’équation locale de conservation de la masse à 1D, en géométrie cartésienne.
• MF2 : Capacité 2.(b) du chapitre MF2

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A l’attention des étudiants :

– pour les révisions de statique des fluides vous pouvez vous entraîner sur des exercices / problèmes de la fiche suivante : MF0_ex (correction : MF0_ex_cor et MF0_pb2_cor)

– Pour jeudi 14/11 : MF1 finir l’ex 9 et faire le 10 ; MF2 ex 4

Travaux pratiques

TP Modulation et démodulation

Cours

Mécanique des fluides 1 : Cinématique des fluides (→ fin)

Mécanique des fluides 2 : Dynamique des fluides réels (→ II.3)

Pour compléter le chapitre :

– Solide ou liquide ? → voir l’une des expériences les plus vieilles du monde :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3%A9rience_de_la_goutte_de_poix

Un timelapse sur 3 ans :

Et pour les plus geeks, le livefeed de la webcam…

http://www.thetenthwatch.com/feed/

Travail à faire

Pour mercredi : MF1 exercices 4, 5 et 6

Pour jeudi : férié

Pour vendredi : MF1 doc 11 lire et répondre aux questions ; MF1 ex 7 et 8

Travaux dirigés

TD MF1 suite

Bilan du DS n°3 : barème ici ; fiche bilan là

Suggestions de travail à effectuer pendant les vacances (remarque : vous ne pourrez pas tout faire, ciblez vos besoins prioritaires, puis planifiez votre travail) :

– Reprendre les cours : revoir les points non compris / difficiles ; relire ses fiches / rédiger les fiches manquantes.

– Refaire quelques exercices ciblés pour les chapitres qui posent problème en priorité. Aborder éventuellement des exercices un peu plus difficiles ou des résolutions de problème en autonomie, en s’aidant de la correction.

– reprendre les devoirs surveillés : refaire les questions non réussies et faire les questions non abordées.

– en prévision de la suite du cours de 2ème année, réviser les parties suivantes du programme de 1ère année : statique des fluides (en priorité, voir exercices d’entraînement dans le cahier de texte de la semaine 8) et optique (seulement si le temps vous le permet).

– faire le DM de physique (à rendre le mardi 16/11)

Programme de colles de la semaine 9 du 08/11 au 12/11

– Thermodynamique 3 : Diffusion thermique (cours et exercices) → T3_plan

– Thermodynamique 4 : Rayonnement thermique (cours et exercices) → T4_plan

– Statique des fluides : révisions de PCSI (cours et exercices)

– Mécanique des fluides 1 : Cinématique des fluides (cours, et exercices d’applications simples) → MF1_plan

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A l’attention des interrogateurs, suggestions de questions de cours :

• T3 : Établir l’équation de diffusion thermique à 1D, en géométrie cartésienne, sans terme source.
• T3 : Donner les ODG des conductivités thermiques de l’acier, de l’eau, du béton, de l’air.
• T4 : Donner la définition d’un corps noir et faire une application numérique sur la loi de Stefan ou Wien (la loi étant fournie).
• T4 : Expliquer qualitativement le principe de l’effet de serre.
• SF : Citer la relation fondamentale de la statique des fluides. L’intégrer pour exprimer l’évolution de la pression avec l’altitude P=P(z) : 1) pour un fluide incompressible (ρ=cte) dans le champ de pesanteur uniforme 2) dans le cas du modèle de l’atmosphère isotherme.
• MF1 : Établir l’expression de la dérivée particulaire de la masse volumique ρ.
• MF1 : En coordonnées cartésiennes, donner l’expression de grad(φ), div(v), rot(v), (v.grad)ρ, (v.grad)v en coordonnées cartésiennes (où v est le champ – vectoriel – de vitesse). Préciser quels champs sont scalaires et quels champs sont vectoriels.
• MF1 : Établir l’équation locale de conservation de la masse à 1D, en géométrie cartésienne.

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A l’attention des étudiants :

– pour le chapitre MF1, les exercices de base à savoir faire pour cette semaine de colles sont : ex 1 à 6

– pour les révisions de statique des fluides vous pouvez vous entraîner sur des exercices / problèmes de la fiche suivante : MF0_ex (correction : MF0_ex_cor et MF0_pb2_cor)

– Pour mercredi 10/11 : MF1 exercices 4, 5 et 6 à travailler avec la correction

Travaux pratiques

TP Mesure d’une vitesse par décalage Doppler

Cours

Mécanique des fluides 1 : Cinématique des fluides (→ V.3)

Pour compléter le chapitre :

– Sur l’interprétation du rotationnel (à partir de 4:30) :

– Superbe vidéo (4 min) de Dianna Cowern (alias Physics Girl), qui a étudié au prestigieux Massachussetts Institute of Technology, et qui partage désormais sa passion de la physique sur Youtube notamment (utiliser les sous-titres en anglais si besoin) :

Travail à faire

Pour mercredi : T3 finir ex 5 ; T4 ex 1 et 4

Pour jeudi : T3 ex 6

Pour vendredi : T3 pb n°1 et MF1 ex de cours

Travaux dirigés

TD MF1

Programme de colles de la semaine 8 du 18/10 au 22/10

– Thermodynamique 2 : Diffusion de particules (cours et exercices) → T2_plan

– Thermodynamique 3 : Diffusion thermique (cours et exercices) → T3_plan

– Thermodynamique 4 : Rayonnement thermique (cours et exercices simples / guidés) → T4_plan

– Statique des fluides : révisions de PCSI (cours, uniquement sur la question ci-dessous)

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A l’attention des interrogateurs, suggestions de questions de cours :

• T2 : Établir l’équation de diffusion de particules à 1D, en géométrie cartésienne, sans terme source (en moins de 15 min, 8 min dans l’idéal).
• T2 : Écrire l’équation de diffusion de particules (1D, géométrie cartésienne, sans terme source) et l’analyser en ODG pour relier les échelles caractéristiques spatiales et temporelles. AN.
• T3 : Établir l’équation de diffusion thermique à 1D, en géométrie cartésienne, sans terme source (en moins de 15 min, 8 min dans l’idéal).
• T3 : Donner les ODG des conductivités thermiques de l’acier, de l’eau, du béton, de l’air.
• T4 : Donner la définition d’un corps noir et faire une application numérique sur la loi de Stefan ou Wien (la loi étant fournie).
• T4 : Expliquer qualitativement le principe de l’effet de serre.
• SF : Citer la relation fondamentale de la statique des fluides. L’intégrer pour exprimer l’évolution de la pression avec l’altitude P=P(z) : 1) pour un fluide incompressible (ρ=cte) dans le champ de pesanteur uniforme 2) dans le cas du modèle de l’atmosphère isotherme.
  

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A l’attention des étudiants :

– pour le chapitre T3, maîtriser les exercices 1 à 4, comprendre le 5 ; chapitre T4 : bien s’entraîner sur l’exercice 4

– Pour mercredi 20/10 : T3 finir ex 5 ; T4 : ex 1 et 4

Travaux pratiques

TP Mesure d’une vitesse par décalage Doppler

Cours

Thermodynamique 3 :Diffusion thermique (→ fin)

Thermodynamique 4 : Rayonnement thermique (→ fin)

Pour compléter le chapitre :

– Rapport spécial du GIEC d’octobre 2018 : résumé à l’attention des décideurs politiques : sr15_spm_final

– Rapport spécial du GIEC de septembre 2019 (océan et cryosphère) : résumé à l’attention des décideurs politiques : ici

– vidéo de la chaîne Science étonnante (David Louapre) sur le réchauffement climatique (2015, 17 min) :

– si vous avez le temps, consultez les écrits / conférences vidéo très instructifs(ives) de Jean-Marc Jancovici (enseignant à Mines-Paritech, ingénieur consultant en énergie / climat) notamment sur les liens énergie / climat / économie :

https://jancovici.com/

Travail à faire

Pour mercredi : T2 ex 4, T3 ex 1

Pour jeudi : T3 : T3 ex 2 et 3

Pour vendredi : T3 ex 4

Travaux dirigés

TD T3 et T4